生物處理新技術第1頁，課件共116頁，創作于2023年2月課程內容生物脫氮除磷新工藝生物脫氮原理生物脫氮工藝生物除磷原理生物除磷工藝同步脫氮除磷工藝活性污泥法新工藝氧化溝A-B生物脫氮除磷工藝間歇式活性污泥法（SBR法）膜生物反應器思考題習題第2頁，課件共116頁，創作于2023年2月謝謝！結束第3頁，課件共116頁，創作于2023年2月生物脫氮原理氮在水中的存在形態與分類

氨化與硝化反應過程硝化反應的條件反硝化硝化、反硝化反應中氮的轉化返回第4頁，課件共116頁，創作于2023年2月氮在水中的存在形態與分類N

無機NNOx--N(硝態氮)TKN(凱氏氮)總N(TN)NO3—-NNH3-NNO2—-N有機N（尿素、氨基酸、蛋白質）返回第5頁，課件共116頁，創作于2023年2月氨化與硝化反應過程

返回第6頁，課件共116頁，創作于2023年2月硝化反應的條件（1）好氧狀態：DO≥2mg/L；1gNH3-N完全硝化需氧4.57g——硝化需氧量。（2）消耗廢水中的堿度：1gNH3-N完全硝化需堿度7.1g（以CaCO3計），廢水中應有足夠的堿度，以維持PH值不變。（3）污泥齡θC≥（10-15）d。（4）BOD5≤20mg/L。返回第7頁，課件共116頁，創作于2023年2月反硝化-1反硝化包括異化反消化和同化反消化，以異化反消化為主反硝化菌在DO濃度很低的環境中，利用硝酸鹽中的氧（NOX-—O）作為電子受體，有機物作為碳源及電子供體而得到降解。當利用的碳源為甲醇時：NO3-+1.08CH3OH+0.24H2CO3→0.056C5H7CO2+0.47N2↑+1.68H2O+HCO3-NO2-+0.67CH3OH+0.53H2CO3→0.04C5H7CO2+0.48N2↑+1.23H2O+HCO3-反硝化反應可使有機物得到分解氧化，實際是利用了硝酸鹽中的氧，每還原1gNO3—N所利用的氧量約2.6g。第8頁，課件共116頁，創作于2023年2月反硝化-2當缺乏有機物時，則無機物如氫、Na2S等也可作為反硝化反應的電子供體（1）反硝化菌屬于異養型兼性厭氧菌，在缺氧條件下，進行厭氧呼吸，以NO3—O為電子受體，以有機物的氫為電子供體（2）反硝化過程中，硝酸態氮有二種轉化途徑——同化反硝化（合成細胞）和異化反硝化（還原為N2↑），但以異化反硝化為主。（3）反硝化反應的條件第9頁，課件共116頁，創作于2023年2月反硝化反應的條件DO<0.5mg/L，一般為0.2~0.3mg/L（處于缺氧狀態），如果DO較高，反硝化菌利用氧進行呼吸，氧成為電子受體，阻礙NO3—O成為電子受體而使N難還原成N2↑。但是反硝化菌體內的某些酶系統組分只有在有氧條件下，才能合成。反硝硝化菌以在缺氧—好氧交替的環境中生活為宜。BOD5/TN≥3~5，否則需另投加有機碳源，現多采用CH3OH，其分解產物為CO2+H2O，不留任何難降解的中間產物，且反硝化速率高。目前反硝化投加有機碳源一般利用原污水中的有機物。還原1g硝態氮能產生3.57g堿度（以CaCO3計），而在硝化反應中，1gNH3—N氧化為NO3-—N要消耗7.14g堿度，在缺氧——好氧中，反硝化產生的堿度可補償硝化消耗堿度的一半左右。第10頁，課件共116頁，創作于2023年2月內源反硝化微生物還可通過消耗自身的原生質進行所謂的內源反硝化C5H7NO2+4NO3-→5CO2+NH3+2H2↑+4OH-

內源反硝化的結果是細胞物質減少，并會有NH3的生成。在連續性污水處理工藝中（穩定供氧），不希望此種反應占主導地位，而應提供必要的碳源。在間隙性污水處理工藝中（動態供氧），則相反。可以減少剩余污泥的排放量。返回第11頁，課件共116頁，創作于2023年2月硝化、反硝化反應中氮的轉化表21-1硝化過程中氮的轉化

表24-2反硝化反應中氮的轉化

氮的氧化還原態–Ⅲ氨離子NH4+–Ⅱ–Ⅰ羥胺NH2OH0+Ⅰ硝酰基NOH+Ⅱ+Ⅲ亞硝酸根NO2—+Ⅳ+Ⅴ硝酸根NO3—氮的氧化還原態–Ⅲ氨離子NH4+–Ⅱ–Ⅰ羥胺NH2OH0N2+Ⅰ硝酰基NOH+Ⅱ+Ⅲ亞硝酸根NO2—+Ⅳ+Ⅴ硝酸根NO3—返回第12頁，課件共116頁，創作于2023年2月生物脫氮工藝傳統活性污泥法脫氮工藝缺氧—好氧活性污泥法（A1/O工藝）A1/O工藝的影響因素A1/O工藝設計返回第13頁，課件共116頁，創作于2023年2月傳統活性污泥法脫氮工藝二級活性污泥生物脫氮工藝

點擊此處觀看工藝流程三級活性污泥生物脫氮工藝點擊此處觀看工藝流程返回第14頁，課件共116頁，創作于2023年2月缺氧—好氧活性污泥法（A1/O工藝）分建式缺氧—好氧活性污泥生物脫氮（前置反硝化生物脫氮工藝）合建式A1/O工藝A1/O工藝的優缺點返回第15頁，課件共116頁，創作于2023年2月分建式缺氧—好氧活性污泥生物脫氮（前置反硝化生物脫氮工藝）

硝化液一部分回流至反硝化池，池內的反硝化脫氮菌以原污水中的有機物作碳源，以硝化液中NOX-中的氧作為電子受體，將NOX-—N還原成N2，不需外加碳源。反硝化池還原1gNOX—-N產生3.57g堿度，可補償硝化池中氧化1gNH3—N所需堿度（7.14g）的一半，所以對含N濃度不高的廢水，不必另行投堿調PH值。反硝化池殘留的有機物可在好氧硝化池中進一步去除。

返回第16頁，課件共116頁，創作于2023年2月合建式A1/O工藝點擊此處觀看合建式A1/O工藝過程返回第17頁，課件共116頁，創作于2023年2月A1/O工藝的優缺點優點：同時去除有機物和氮，流程簡單，構筑物少，只有一個污泥回流系統和混合液回流系統，節省基建費用。反硝化缺氧池不需外加有機碳源，降低了運行費用。因為好氧池在缺氧池后，可使反硝化殘留的有機物得到進一步去除，提高了出水水質（殘留有機物進一步去除）。缺氧池中污水的有機物被反硝化菌所利用，減輕了其它好氧池的有機物負荷，同時缺氧池中反硝化產生的堿度可彌補好氧池中硝化需要堿度的一半。（減輕了好氧池的有機物負荷，堿度可彌補需要的一半）。缺點：脫氮效率不高，一般ηN=（70～80）%

好氧池出水含有一定濃度的硝酸鹽，如二沉池運行不當，則會發生反硝化反應，造成污泥上浮，使處理水水質惡化。返回第18頁，課件共116頁，創作于2023年2月A1/O工藝的影響因素-11.水力停留時間tt反硝化≤2h，t硝化≥6h，t硝化：t反硝化=3：1，ηN達到（70-80）%，否則ηN↓2.進入硝化好氧池中BOD5≤80mg/L3.硝化好氧池中DO=2mg/L±4.反硝化缺氧池污水中溶解氧性BOD5/NO3—-N的比值應大于4，以保證反硝化過程中有充足的有機碳源。5.混合液回流比RN：RN不僅影響脫氮效率，而且影響動力消耗。第19頁，課件共116頁，創作于2023年2月A1/O工藝的影響因素-26.MLSS≥3000mg/L，否則ηN↓。7.污泥齡θC（ts）應為30d。8.硝化段的污泥負荷率：BOD5/MLSS負荷率<0.18kgBOD5/（kgMLSS·d）；硝化段的TKN/MLSS負荷率<0.05kgTKN/KgMLSS.d。9.溫度：硝化最適宜的溫度20~30℃。反硝化最適宜的溫度20~40℃。10.PH值：硝化最佳PH=8~8.4。反硝化最佳PH=6.5~7.5。11.原污水總氮濃度TN<30mg/L。返回第20頁，課件共116頁，創作于2023年2月A1/O工藝設計設計要點（1）BOD5/MLSS負荷率<0.18kgBOD5/kgMLSS·dTKN/MLSS負荷率<0.05kgTKN/kgMLSS·d（2）反硝化池進水溶解性BOD5濃度與NOX-—N濃度之比值，即S-BOD5/NOX-—N≥4。（3）水力停留時間t。t缺氧：t好氧=1：（3~4）一般t好氧≥6h，t缺氧≤2h。（4）污泥回流比R=（50~100）%

混合液回流比RN=（300~400）%（5）MISS≥3000mg/L（6）θC（tS）≥30d（7）氧化1gNH4-N需氧4.57g，并消耗7.14g堿度；而反硝化1gNOX-—N生成3.57g堿度，并消耗1.72gBOD5，同時還提供2.6gO2。（8）需氧量：O2=aSr+bNr-bND-CXW

設計計算返回第21頁，課件共116頁，創作于2023年2月A1/O工藝設計計算-1（1）選定FS（BOD污泥負荷率）→SVI→回流污泥濃度XR，r=1（2）確定污泥回流比R→算出曝氣池混合液污泥濃度X（3）混合液回流比（4）生化反應池總有效容積V（5）按推流式設計，確定反應池主要尺寸

a.取有效水深H1，一般為3.5～6m；

b.反應池總表面積；

c.每組反應池表面積S=S總/n，式中：n——分組數；

d.確定廊道寬(b)和廊道數m

使b/H1=1～2，算出單組曝氣池長度L1=S/b

使L1/b≥10

第22頁，課件共116頁，創作于2023年2月A1/O工藝設計計算-2（6）污水停留時間（7）取A1:O段停留時間比為1:(3～4)，分別求出A1、O段的停留時間，從而算出A1、O段的有效容積。（8）每日產生的剩余污泥干量W（kg/d）及其容積量q（m3/d）

a.每日產生的剩余污泥干量W（kg/d）

b.剩余污泥容積量q（m3/d）（9）污泥齡（10）曝氣系統需氧量O2=aSr+bNr-bNd-cXw（kg/d）（11）曝氣系統其它部分計算同普通活性污泥法（12）缺氧段A1宜分成幾個串聯的方格，每格內設置一臺水下推進式攪拌器或水下葉片式漿扳攪拌器，其功率按3~5W/m3計算。返回第23頁，課件共116頁，創作于2023年2月生物除磷原理1.聚磷菌（小型革蘭式陰性短桿菌）：該菌在好氧環境中競爭能力很差，然而它卻能在細胞內貯存聚β羥基丁酸（PHB）和聚磷酸菌（Ploy-P）。2.聚磷菌在厭氧環境中，它可成為優勢菌種，吸收低分子的有機酸，并將貯存于細胞中的聚合磷酸鹽中的磷水解釋放出來。3.聚磷酸菌在其后的好氧池中，它將吸收的有機物氧化分解，同時能從污水中變本加厲地、過量地攝取磷，在數量上遠遠超過其細胞合成所需磷量，降磷以聚合磷酸鹽的形式貯藏在菌體內而形成高磷污泥，通過剩余污泥排出。所以除磷效果較好。返回第24頁，課件共116頁，創作于2023年2月生物除磷工藝A2/O除磷工藝

弗斯特利普（Phostrip）除磷工藝

返回第25頁，課件共116頁，創作于2023年2月A2/O除磷工藝工藝流程工藝特點影響因素工藝設計

返回第26頁，課件共116頁，創作于2023年2月A2/O除磷工藝流程回流污泥中的聚磷菌在厭氧池可吸收去除一部分有機物，同時釋放出大量磷，然后混合液流入后段好氧池，污水中的有機物得到氧化分解，同時聚磷菌將變本加厲地、超量地攝取污水中的磷，通過排放高磷污泥而使污水中的磷得到有效去除。污泥中磷的含量2.5％以上。

ηBOD5≥90％；ηP＝（70～80）％；磷的出水濃度＜1.0mg/LATP+H2O→ADP+H3PO2+能量ADP+H3PO4+能量→ATP+H2O（H3PO4用于合成聚磷酸鹽）發酵產酸菌將廢水中的大分子物質降解為低分子脂肪酸類有機物，聚磷菌才能加以利用以合成PHB或通過PHB的降解來過量攝取磷，當發酵產酸菌的作用受到抑制時（如NO3－存在），則ηP降低。

PHB-聚β羥基丁酸（PHB）聚磷菌在厭氧條件下，能夠將其體內儲存的聚磷酸鹽分解，以提供能量攝取廢水中溶解性有機物，合成并儲存PHB。生物除磷基本原理：在好氧狀態下，降解經聚磷菌所合成并儲存的PHB，并放出能量以使聚磷菌過量攝取磷，將磷以聚合磷酸鹽形式貯存菌體內而形成高磷污泥。返回第27頁，課件共116頁，創作于2023年2月A2/O除磷工藝特點1.工藝流程簡單，無混合液回流，其基建費用和運行費用較低，同時厭氧池能保持良好的厭氧狀態。2.在反應池內水力停留時間較短，一般為3～6h，其中厭氧池1～2h，好氧池2～4h。3.沉淀污泥含磷率高，一般（2.5～4）％左右，故污泥效好。4.混合液的SVI<100,易沉淀，不膨脹5.ηBOD≥90％；ηP＝（70～80）％；當P/BOD5比值高，剩余污泥產量小，使ηP難以提高。6.沉淀池應及時排泥和污泥回流，否則聚磷菌在厭氧狀態下，產生磷的釋放，降低ηP。7.反應池內X=2700～3000mg/L返回第28頁，課件共116頁，創作于2023年2月A2/O除磷工藝影響因素1.DO:厭氧池DO（0.2～0.3mg/L）→0,NOX－→0,以保證嚴格的厭氧狀態好氧池：DO≥2mg/L。2.在厭氧池BOD5/T-P>（20～30），否則ηP下降。3.在厭氧池NOX－：因為NOX－會消耗水中有機物而抑制聚磷菌對磷的釋放，繼而影響在好氧條件下對磷的吸收。所以NOX－－N<1.5～2mg/L，不會影響除磷效果。當污水中COD/TKN≥10時，則NOX－－N對生物除磷影響較小。4.污泥齡ts

因為A2/O工藝主要是通過排除富磷剩余污泥而去除磷的，所以除磷效果與排放剩余污泥量多少直接有關。5.NS:NS較高，ηP較好，一般NS>0.1KgBOD5/KgMLSS.d,其ηP較高。6.溫度：5～30℃其除磷效果較好。

>13℃時，聚磷菌對磷的釋放和攝取與溫度無關。7.PH＝6～8，聚磷菌對磷的釋放和攝取都比較穩定。返回第29頁，課件共116頁，創作于2023年2月A2/O除磷工藝設計1.設計參數（1）t－水力停留時間（h）：厭氧段1～2h；好氧段2～4h總的生化反應池停留時間3～6h。（2）厭氧池：DO→0（0.2～0.3mg/L）；NOX－-O→0,

好氧池：DO:2mg/L（3）進水中S-P/S-BOD≤0.06（4）反應池混合液污泥濃度X＝2700～3000mg/L（5）污泥負荷率NS:0.18KgBOD5/KgMLSS.d≥NS≥0.1KgBOD5/KgMLSS.d（6）好氧池的TKN/MLSS<0.05KgTKN/KgMLSS.d（7）污泥回流比R=（50～100）％（8）二沉池沉淀污泥中磷的含量在2.5％以上。從污水中去除的磷總量應等于排放剩余污泥所帶出的磷量。

2.設計計算返回第30頁，課件共116頁，創作于2023年2月A2/O除磷工藝設計計算（1）選定BOD5污泥負荷率NS和MLSS濃度X（2）計算生化反應池總有效容積VV=KQLa/NSX(m3)

式中：La—原污水BOD5濃度，mg/LQ—平均日污水量，m3/dK—污水日變化系數（3）根據厭氧段：好氧段＝1：（2～3）來求厭氧池和好氧池的容積（4）按推流式設計，確定反應池主要出尺寸（5）水力停留時間t=V/KQ(h)

污泥齡ts＝VX/W(日)

式中：W—排放剩余污泥量Kg/d（6）剩余污泥量計算同A1/O工藝（7）需氧量O2Kg/d及曝氣系統的設計和普通活性污泥法相同。（8）厭氧段的布置與A1/O工藝的缺氧段相同返回第31頁，課件共116頁，創作于2023年2月弗斯特利普（Phostrip）除磷工藝概述流程優缺點返回第32頁，課件共116頁，創作于2023年2月Phostrip除磷工藝概述Phostrip工藝是由Levin在1965年首先提出的。該工藝是在回流污泥的分流管線上增設一個脫磷池和化學沉淀池而構成的。該工藝將A2/O工藝的厭氧段改造成類似于普通重力濃縮池的磷解吸池，部分回流污泥在磷解吸池內厭氧放磷，污泥停留時間一般為5~12h，水力表面負荷應小于20m3/（m2·d）。經濃縮后污泥進入缺氧池，解磷池上清液含有高濃度磷（可高達100mg/L以上），將此上清液排入石灰混凝沉淀池進行化學處理生成磷酸鈣沉淀，該含磷污泥可作為農業肥料，而混凝沉淀池出水應流入初沉池再進行處理。Phostrip工藝不僅通過高磷剩余污泥除磷，而且還通過化學沉淀除磷。該工藝具有生物除磷和化學除磷雙重作用，所以Phostrip工藝具有高效脫氮除磷功能。返回第33頁，課件共116頁，創作于2023年2月Phostrip除磷工藝流程廢水經曝氣好氧池，去除BOD5和COD，并在好氧狀態下過量地攝取磷。在二沉池中，含磷污泥與水分離，回流污泥一部分回流至缺氧池，另一部分回流至厭氧除磷池。而高磷剩余污泥被排出系統。在厭氧除磷池中，回流污泥在好氧狀態時過量攝取的磷在此得到充分釋放，釋放磷的回流污泥回流到缺氧池。而除磷池流出的富磷上清液進入混凝沉淀池，投回石灰形成Ca3（PO4）2沉淀，通過排放含磷污泥去除磷。返回點擊此處觀看Phostrip除磷工藝流程動態過程第34頁，課件共116頁，創作于2023年2月Phostrip除磷工藝優缺點

Phostrip工藝比較適合于對現有工藝的改造，只需在污泥回流管線上增設少量小規模的處理單元即可，且在改造過程中不必中斷處理系統的正常運行。總之，Phostrip工藝受外界條件影響小，工藝操作靈活，脫氮除磷效果好且穩定。但該工藝流程復雜、運行管理麻煩、處理成本較高等缺點。返回第35頁，課件共116頁，創作于2023年2月同步脫氮除磷工藝在厭氧—好氧生物除磷工藝（A2/O工藝）中，加一缺氧池，將好氧池流出的一部分混合液回流至缺氧池前端，以達到硝化脫氮的目的，使A2/O工藝同時具有去除BOD5、SS、N、P的功能。厭氧－缺氧—好氧（A2/O）生物脫氮除磷工藝A2/O同步脫氮除磷的改進工藝DAT-IAT工藝MSBR工藝UNITANK工藝返回第36頁，課件共116頁，創作于2023年2月厭氧－缺氧—好氧（A2/O）生物脫氮除磷工藝原理流程影響因素存在的問題改進措施設計返回第37頁，課件共116頁，創作于2023年2月A2/O工藝原理在首段厭氧池進行磷的釋放使污水中P的濃度升高，溶解性有機物被細胞吸收而使污水中BOD濃度下降，另外NH3-N因細胞合成而被去除一部分，使污水中NH3-N濃度下降，但NH3-N濃度沒有變化。在缺氧池中，反硝化菌利用污水中的有機物作碳源，將回流混合液中帶入的大量NO3--N和NO2--N還原為N2釋放至空氣，因此BOD5濃度繼續下降，NO3--N濃度大幅度下降，但磷的變化很小。在好氧池中，有機物被微生物生化降解，其濃度繼續下降；有機氮被氨化繼而被硝化，使NH3-N濃度顯著下降，NO3--N濃度顯著增加，而磷隨著聚磷菌的過量攝取也以較快的速率下降。返回第38頁，課件共116頁，創作于2023年2月A2/O工藝流程返回A2/O合建式工藝中，厭氧、缺氧、好氧三段合建，中間通過隔墻與孔洞相連。厭氧段和缺氧段采用多格串連為混合推流式，好氧段則不分隔為推流式。第一期工程設兩座反應池，每池五個廊道，第一、二廊道分8格，前四格為厭氧段，后四格為缺氧段，均采用水下攪拌器攪拌。第三、四、五廊道不分格為好氧段，采用鼓風曝氣。第39頁，課件共116頁，創作于2023年2月A2/O工藝影響因素1.污水中可生物降解有機物的影響2.污泥齡ts的影響3.DO的影響4.NS的影響5.TKN/MLSS負荷率的影響（凱氏氮－污泥負荷率的影響）6.R與RN的影響返回第40頁，課件共116頁，創作于2023年2月A2/O工藝存在的問題該工藝流程在脫氮除磷方面不能同時取得較好的效果。其原因是：回流污泥全部進入到厭氧段。好氧段為了硝化過程的完成，要求采用較大的污泥回流比，（一般R為60%～100%，最低也應＞40%），NS較低硝化作用良好。但由于回流污泥將大量的硝酸鹽和DO帶回厭氧段，嚴重影響了據磷菌體的釋放，同時厭氧段存在大量硝酸鹽時，污泥中的反硝化菌會以有機物為碳源進行反硝化，等脫N完全后才開始磷的厭氧釋放，使得厭氧段進行磷的厭氧釋放的有效容積大大減少，使出磷效果↓。如果好氧段硝化不好，則隨回流污泥進入厭氧段的硝酸減少，改變了厭氧環境，使磷能充分厭氧釋放，∴ηP↑，但因硝化不完全，故脫氮效果不佳，使ηN↓.返回第41頁，課件共116頁，創作于2023年2月A2/O工藝改進措施1.將回流污泥分兩點加入，減少加入到厭氧段的回流污泥量，從而減少進入厭氧段的硝酸鹽和溶解氧。2.提升回流污泥的設備應用潛污泵代替螺旋泵，以減少回流污泥復氧，使厭氧段、缺氧段的DO最小。3.厭氧段和缺氧段水下攪拌器功率不能過大（一般為3W/m3）否則產生渦流，導致混合液DO↑。4.原污水和回流污泥進入厭氧段，缺氧段應為淹沒入流，減少復氧5.低濃度的城市污水，應取消沉淀池，使原污水經沉砂后直接進入厭氧段，以便保持厭氧段中C/N比較高，有利于脫氮除磷。6.取消硝化池，直接經濃縮壓濾后作為肥料使用，避免高磷污泥在消化池中將磷重新釋放和濾出，使使ηP↓。7.應控制好以下幾個參數好氧段：NS≤0.18KgBOD5/（KgMLSS.d），否則異氧菌會大大超過硝化菌，使硝化反應受到抑制厭氧段：NS＞0.1KgBOD5/（KgMLSS.d），要有一定的有機物量，否則除磷效果會急劇下降。好氧段：TKN的污泥負荷率：應小于0.05KgBOD5/（KgMLSS.d）缺氧段：S-BOD5/NOX－－N＞4返回第42頁，課件共116頁，創作于2023年2月A2/O工藝設計1.設計要點（1）水力停留時間t（h）：總共6～8h。厭氧段：缺氧段：好氧段＝1：1：（3～4）（2）總有效容積V=Qt總；而各段按其水力停留時間的比例來求定。（3）污泥回流比R=（25～100）％；混合液回流比RN≥200

（4）BOD5的污泥負荷率NS

好氧段：NS＜0.18KgBOD5/（KgMLSS.d）厭氧段：NS＞0.1KgBOD5/（KgMLSS.d），沉淀池污泥中磷的含量在2.5％以上好氧段：TKN/MLSS≤0.05KgBOD5/（KgMLSS.d）缺氧段：BOD5/NOX－－N＞4

（5）厭氧段進水：P/BOD5＜0.06

（6）反應器的污泥濃度MLSS=3000～4000mg/L

（7）DO

好氧段：DO=2mg/L,

缺氧段：DO≤0.5mg/L,

厭氧段：DO≤0.2mg/L,NOX－－O=0mg/L,

（8）需氧量計算與A1/O工藝相同，曝氣系統布置與普通活性污泥法相同（9）剩余活性污泥計算與A1/O工藝相同2.設計計算返回第43頁，課件共116頁，創作于2023年2月A2/O工藝設計計算（1）確定總的停留時間與各段的水力停留時間選定BOD5污泥負荷率NS和MLSS濃度X（2）根據水力停留時間求總有效容積與各段的有效容積按推流式設計，確定反應池主要出尺寸（3）按推流式設計，確定反應池的主要尺寸（與A1/O相同）（4）剩余污泥量計算同A1/O工藝（5）需氧量計算與A1/O工藝相同，曝氣系統的布置和普通活性污泥法相同。（6）厭氧段、缺氧段都宜分成串連的幾個方格，每個方格內設置一臺水下葉片式漿板或推流式攪拌器，起混合攪拌作用，防止污泥沉淀，所需功率按3～5W/m3污水來計算。返回第44頁，課件共116頁，創作于2023年2月A2/O同步脫氮除磷的改進工藝UCT工藝MUCT工藝OWASA工藝

返回第45頁，課件共116頁，創作于2023年2月UCT工藝

A2/O工藝回流污泥中的NO3--N回流至厭氧段，干擾聚磷菌細胞體內磷的厭氧釋放，降低磷的去除率。

UCT工藝（圖21-8）將回流污泥首先回流至缺氧段，回流污泥帶回的NO3--N在缺氧段被反硝化脫氮，然后將缺氧段出流混合液一部分再回流至厭氧段，這樣就避免了NO3--N對厭氧段聚磷菌釋磷的干擾，提高了磷的去除率，也對脫氮沒有影響，該工藝對氮和磷的去除率都大于70%。如果入流污水的BOD5/TKN或BOD5/TP較低時，為了防止NO3--N回流至厭氧段產生反硝化脫氮，發生反硝化細菌與聚磷菌爭奪溶解性BOD5而降低除磷效果，此時就應采用UCT工藝。返回第46頁，課件共116頁，創作于2023年2月MUCT工藝-1

MUCT工藝是UCT工藝的改良工藝，其工藝流程如下圖所示。

為了克服UCT工藝圖二套混合液內回流交叉，導致缺氧段的水力停留時間不易控制的缺點，同時避免好氧段出流的一部分混合液中的DO經缺氧段進入厭氧段而干擾磷的釋放，MUCT工藝將UCT工藝的缺氧段一分為二，使之形成二套獨立的混合液內回流系統，從而有效的克服了UCT工藝的缺點。第47頁，課件共116頁，創作于2023年2月MUCT工藝-2深圳市南山污水處理廠采用MUCT工藝，其脫氮除磷總規模為73.6×104m3/d，分二套系統進行建設，第一套系統規模為35.2×104m3/d（已建成一級處理部分），第二套系統的建設規模為38.4×104m3/d。南山污水處理廠設計進水水質為：進水BOD5：150mg/L，COD：300mg/L，SS：150mg/L，無機氮（以NH3—N為主）為40mg/L，活性磷酸鹽為3.5mg/L。設計出水水質為：COD：100.54mg/L，活性磷酸鹽：1.52mg/L，無機氮（以NH3—N計）：10.16mg/L，大腸菌群為4.34×106個/L。南山污水處理廠第二套系統的MUCT生化池設計規模為38.4×104m3/d，峰值系數采用1.2，共設2組，每組分2座。單組尺寸L×B×H=99.65m×104.80m×7.20m，有效水深為6.50m。其主要設計參數為：停留時間為8.27h（厭氧段、缺氧段、好氧段分別為1.11、2.34、4.82h），污泥負荷為0.135kgBOD5/（kgMLSS·d），混合液濃度為3~3.5gMLSS/L，夏、冬季的污泥齡分別為10、15d，，一級污泥回流比為250%，最大需氣總量為2070m3/min，最大氣水比為7.8：1。第48頁，課件共116頁，創作于2023年2月MUCT工藝-3深圳南山污水處理廠MUCT工藝具有如下的功能特點：1.MUCT可調節分配至厭氧段和缺氧段的進水比例，以便為同時生物除磷脫氮提供最優的碳源；2.MUCT可根據進水碳氮比將一個或二個缺氧單元轉換為好氧單元，即使是在冬季也能得到令人滿意的脫氮效果；3.污泥回流采用二級回流，回流污泥在第一個缺氧單元內就消耗掉了溶解氧和硝態氮，這使得回流至厭氧段的污泥中硝態氧為零，保證了厭氧池的厭氧狀態，從而可以減小厭氧池的容積，提高生物除磷效果；4.根據實際水質情況也可直接將活性污泥回流至厭氧段使MUCT按A/A/O方式運行，此時可以省掉第一級回流，節省能耗；5.不需根據進水TKN/COD值對回流硝酸鹽量進行實時控制。返回第49頁，課件共116頁，創作于2023年2月OWASA工藝南方許多城市的城市污水BOD5濃度往往較低，造成城市污水中的BOD5/TP和BOD5/KN太低，使A2/O工藝脫氮除磷效果顯著下降。為了改進A2/O工藝這一缺點，OWASA工藝（見下圖）將A2/O工藝中初沉池的污泥排至污泥發酵池，初沉污泥經發酵后的上清液含大量揮發性脂肪酸，將此上清液投加至缺氧段和厭氧段，使入流污水中的可溶解性BOD5增加，提高了BOD5/TP和BOD5/TKN的比值，促進磷的釋放與NO3--N反硝化，從而使脫氮除磷效果得到提高。

返回第50頁，課件共116頁，創作于2023年2月DAT-IAT工藝工藝流程運行過程工藝特點返回第51頁，課件共116頁，創作于2023年2月DAT-IAT工藝流程該工藝是連續進水、連續—間歇曝氣工藝，它是利用單一SBR反應池實現連續運行的新型SBR工藝。該工藝由DAT和IAT雙池串聯組成，DAT池連續進水、連續曝氣（也可間歇曝氣）；IAT池連續進水、間歇曝氣，排水和排泥均從IAT排出，其平面布置見下圖。返回第52頁，課件共116頁，創作于2023年2月DAT-IAT工藝運行過程-11.進水階段不象常規SBR工藝間歇進水，而DAT—IAT工藝，污水連續進入DAT，然后連續流入IAT，進水操作控制簡單，DAT—IAT雙池系統也避免了水流短路。2.反應階段污水首先在DAT池中連續曝氣，池中水流呈完全混合流態，絕大部分有機物在此得到降解。經DAT處理后的混合液，通過兩池間的二道導流墻組成的導流區，連續不斷地進入IAT池，IAT間歇曝氣以進一步去除有機物，使處理出水達到排放標準。表21-3DAT—IAT反應池周期運行過程反應池運行時段反應池進水口DAT池IAT池潷水器狀態反應池內水位DATIAT1進水曝氣進水停止設計水位水位上升2進水曝氣曝氣停止設計水位水位上升3進水曝氣沉淀停止設計水位水位上升4進水曝氣排水啟動停止設計水位最高水位→最低水位5進水曝氣待機潷水停止設計水位最低水位注：DAT池為連續曝氣，也可間歇曝氣，使之處于缺氧、厭氧狀態，以增強該工藝的脫氮除磷能力。

第53頁，課件共116頁，創作于2023年2月DAT-IAT工藝運行過程-23.沉淀階段沉淀階段僅發生在IAT池。當IAT停止曝氣后，活性污泥絮體靜態沉淀，與上清液分離。DAT流入IAT的混合液流速很低，不會對IAT的污泥產生擾動，所以沉淀效率顯著高于一般沉淀池的動態沉淀。4.排水階段排水階段只發生在IAT池。當池內水位上升到最高水位時，沉淀階段結束，設置在IAT末端的潷水器開動，將上清液緩慢地排出池外，當池內水位降到最低水位時停止潷水。5.待機階段在IAT池潷水后，便完成了一個運行周期，兩周期間的間歇時間就是待機階段。該時段時間的長短或取消，可根據污水的性質和處理要求來定。返回第54頁，課件共116頁，創作于2023年2月DAT-IAT工藝特點1.連續進水，IAT池又具有常規SBR池間歇曝氣、沉淀與排水操作過程，不但進水操作控制簡單，還可以根據污水的水質水量的變化調整IAT的運行周期和曝氣時間，使之處于最佳工況，造成缺氧或厭氧環境，達到脫氮除磷目的。2.在保證沉淀分離效果的前提下，對于曝氣池與二沉池合建式構筑物，應盡可能提高曝氣容積比，以減少池容和降低基建投資。DAT—IAT工藝的曝氣容積比為66.7%，高于常規SBR反應池的（50~60）%，更大于三溝式氧化溝的（40~50）%，所以DAT—IAT工藝的基建投資較省。3.采用虹吸式潷水器運行可靠、結構簡單、易于操作，并且價格低廉，但它潷水深度調節范圍小，不能在潷水深度變化大的情況下使用。同時與其它類型潷水器一樣需要水位差，增加了污水處理廠的總水頭損失。返回第55頁，課件共116頁，創作于2023年2月MSBR工藝工藝概述工藝組成工藝原理工藝運行方式主要設計參數工藝特點返回第56頁，課件共116頁，創作于2023年2月MSBR工藝概述

MSBR(ModifiedSequencingBatchReactor)工藝是80年代初期發展起來的改良式SBR工藝，目前主要在北美和南美應用，而在韓國漢城和我國深圳鹽田污水處理廠也采用該工藝。

MSBR工藝被認為是目前最新的一體化工藝流程，它是由A2/O系統與常規SBR系統串聯組成，具有二者的全部優點。因而它具有同時高效去除有機物與氮、磷污染物的功能，出水水質穩定。特別是回流污泥進入厭氧池前增加了一個污泥濃縮區，濃縮后污泥經缺氧區再進入厭氧區，這樣就大大減少了回流污泥中硝酸鹽進入厭氧區的量，也減少了VFA因回流而造成稀釋，增加了厭氧區的實際停留時間，所以大大提高了除磷效率。返回第57頁，課件共116頁，創作于2023年2月MSBR工藝組成MSBR工藝系統由三個主要部分組成其平面布置如上圖所示。1.A2/O：由厭氧區⑷—缺氧區⑸—好氧區⑹組成。2.污泥回流濃縮：由濃縮池⑵—缺氧區⑶組成。3.二個交替進行攪拌、曝氣、沉淀的SBR池。在SBR池前段設置底部穿孔擋板，使得SBR池后段的水流狀態是由下而上，而不是平流狀態，這樣SBR池后段對水流起到了懸浮污泥床的過濾作用，而非一般的沉淀作用。返回第58頁，課件共116頁，創作于2023年2月MSBR工藝原理原污水和回流污泥同時進入厭氧池⑷攪拌混合，回流污泥中的聚磷菌利用原污水中的快速降解有機物在此進行充分釋磷，然后其混合液由厭氧池⑷進入缺氧池⑸，與好氧池⑹來的含大量NOX－—N的回流混合液攪拌混合，進行反硝化脫氮，反硝化后的混合液流入好氧池⑹，在此進行硝化、有機物降解和聚磷菌超量吸磷。經好氧池處理后，一部分混合液至缺氧池⑸，另一部分混合液進入SBR—2池⑺，經沉淀后上清液排放。此時另一邊的SBR—1池⑴進行攪拌、曝氣、預沉，起著反硝化、硝化、有機物降解的作用，沉下的污泥作為回流污泥，首先進入濃縮池濃縮，其上清液直接進入好氧池⑹，而濃縮污泥進入缺氧池⑶，減少污泥中的溶解氧，同時對回流污泥中硝酸鹽進行反硝化，降低回流污泥中的硝酸鹽濃度，使由缺氧池⑶進入厭氧池⑷的回流污泥中溶解氧和硝酸鹽濃度都很低，為厭氧池⑷中厭氧釋磷提供了更為有利的條件。返回第59頁，課件共116頁，創作于2023年2月MSBR工藝運行方式-1

MSBR由6個時段組成一個運行周期，而每個運行周期由二個半運行周期組成，前3個時段（120min）組成第一個半運行周期，后3個時段（120min）組成第二個半運行周期，在兩個相鄰的半周期內，除二個SBR池的運行方式不同外，其余各個單元的運行方式完全一樣。原污水由單元⑷厭氧區進入，流經單元⑸缺氧區、單元⑹好氧區，在第一個半周期內從單元⑺SBR—2出水。而在第二個半周期內原污水同樣由單元⑷進入，流經單元⑸、⑹，出水則從單元⑴SBR—1出水。第一個半周期內，單元⑺SBR—2起沉淀作用，并從SBR-2出水；而在第二個半周期內則是單元⑴SBR—1起沉淀作用，并從SBR-1池出水。

MSBR系統的回流由污泥回流和混合液回流二部分組成，而污泥回流有濃縮污泥回流路徑和上清液回流路徑。其MSBR的運行狀態和回流系統見圖21-12與表21-4。

第60頁，課件共116頁，創作于2023年2月MSBR工藝運行方式-2表21-4MSBR工藝運行方式

周期時段時間（min）MSBR各單元的工作狀態MSBR的污泥回流MSBR的混合液回流途徑MSBR的出水單元⑴SBR—1單元⑵濃縮池單元⑶缺氧池單元⑷厭氧池單元⑸缺氧池單元⑹好氧池單元⑺SBR—2回流種類回流途徑第一個半周期（120min）140攪拌濃縮攪拌攪拌攪拌曝氣沉淀濃縮污泥回流1→2→3→4→5→6→16→5→6單元⑺SBR-2出水上清液回流1→2→6→1250曝氣濃縮攪拌攪拌攪拌曝氣沉淀濃縮污泥回流1→2→3→4→5→6→16→5→6上清液回流1→2→6→1330預沉濃縮攪拌攪拌攪拌曝氣沉淀濃縮污泥回流無回流6→5→6上清液回流無回流第二個半周期（120min）440沉淀濃縮攪拌攪拌攪拌曝氣攪拌濃縮污泥回流7→2→3→4→5→6→76→5→6單元⑴SBR-1出水上清液回流7→2→6→7550沉淀濃縮攪拌攪拌攪拌曝氣曝氣濃縮污泥回流7→2→3→4→5→6→76→5→6上清液回流7→2→6→7630沉淀濃縮攪拌攪拌攪拌曝氣預沉濃縮污泥回流無回流6→5→6上清液回流無回流返回第61頁，課件共116頁，創作于2023年2月MSBR工藝主要設計參數1.污泥齡ts=7~20d；以生物除磷為主ts應取較小值，以生物脫氮為主則ts應取大值;2.平均混合液污泥濃度MLSS=2200~3000mg/L；3.水力停留時間t=12~14h；4.池深3.50~6.00m，對缺氧池和厭氧池可達8.00m；5.混合液回流比1.3~1.5，濃縮污泥回流比0.3~0.5，活性污泥回流比1.3~1.5。返回第62頁，課件共116頁，創作于2023年2月MSBR工藝特點MSBR比常規SBR工藝具有以下特點：1MSBR系統原污水從連續運行的單元⑷厭氧區進入，而不是從常規SBR單元進水，這樣將大部分好氧量從SBR池轉移到連續運行的A2/O系統的主曝氣池中，從而將需氧量也轉移到主曝氣池中，改善了設備的利用率。2MSBR系統原污水進入A2/O系統，由于生化反應與反應物的濃度有關，所以加速了厭氧反應速率、反硝化速率、BOD5降解速率和硝化反應速率，從而改善了系統的整體處理效果，提高了出水水質。3MSBR具有最新的除磷工藝專利：回流污泥經濃縮區和缺氧區再進入厭氧區，大大地減少了帶入厭氧區的硝酸鹽和溶解氧量，從而比常規SBR工藝的除磷效果要高得多。4MSBR工藝是由A2/O工藝和SBR工藝串聯組成，具有二者的全部優點。返回第63頁，課件共116頁，創作于2023年2月UNITANK工藝概述操作過程特點返回第64頁，課件共116頁，創作于2023年2月UNITANK工藝概述

UNITANK工藝是比利時史格斯清水公司（SEGHERSENGINEERINGWATERNV）于90年代初開發的專利，取名為UNITANK。已為世界和我國廣泛采用。原污水經格柵與沉沙池預處理后連續進入UNITANK反應池，該反應池由三個矩形池相連組成，三個池水流相連通，每個池中均設有曝氣供氧設備，可采用鼓風曝氣或表面機械曝氣。在外邊兩側矩形池，設有固定出水堰與剩余污泥排放口。外邊的兩側矩形池交替作為曝氣池和沉淀池，而中間一只矩形池只作曝氣池。連續進入該系統的污水，通過控制進水閘可分時序分別進入三個矩形池中任意一只，采用連續進水、出水，周期交替運行。返回第65頁，課件共116頁，創作于2023年2月UNITANK工藝操作過程-1去除有機物與脫氮除磷的UNITANK工藝運行過程見下圖：第66頁，課件共116頁，創作于2023年2月UNITANK工藝操作過程-2該運行過程通過進行靈活的時間與空間控制，并適當增加水力停留時間，就可具有去除污水中的有機物和脫氮除磷的功能。在第一個運行階段，污水交替進入左側池和中間池，左側池作為缺氧攪拌反應器，反硝化菌以污水中的有機物為電子供體，對前一個運行階段產生的硝態氮進行反硝化脫氮；然后釋放前一個運行階段沉淀的含磷污泥中的磷。當中間池曝氣運行時，去除有機物和進行硝化與吸收磷；當中間池進水并攪拌時，則進行反硝化脫氮，同時污泥也由左向右推進，右側池進行沉淀。泥水分離，上清液作為處理水溢出，含磷污泥的一部分作為剩余污泥排放。在進入第二個運行階段前，污水只進入中間池，使左側池中盡可能完成硝化反應。其后左側池停止曝氣，作為沉淀池。進入第二個運行階段，污水交替進入右側池和中間池，污水由右向左流動，處理過程與第一個運行階段相同。返回第67頁，課件共116頁，創作于2023年2月UNITANK工藝主要特點1.結構緊湊，一體化，三個矩形池組成一個單元。一個處理廠可由若干個單元組成，均可利用公共池壁，同一單元的三個矩形池之間水力相通，中間池壁不受單向水壓，所以基建費用低，占地少。2.與常規SBR工藝相比,該工藝連續進水，運行管理簡單。3.與常規SBR工藝相比，該工藝反應池有效容積能得到連續使用，不需設閑置階段。另外采用固定式出水堰出水,不需設置潷水器。4.各池之間采用渠道配水，并在恒水位下交替運行，減少了管道、閥門、水泵等設備的數量，水頭損失小，降低了運行成本。返回第68頁，課件共116頁，創作于2023年2月氧化溝氧化溝的類型

點擊此處查看氧化溝運行景觀氧化溝污水廠工藝流程

氧化溝的特征

氧化溝的構造及主要組成部分

氧化溝的設計計算

氧化溝設計注意點與三溝式氧化溝的設計

返回第69頁，課件共116頁，創作于2023年2月氧化溝的類型基本型：轉刷曝氣卡魯塞爾式（Carrousel）氧化溝三溝式氧化溝奧巴勒（Orbal）氧化溝曝氣－沉淀一體化氧化溝側渠形一體氧化溝船形一體化氧化溝二沉池交替運行的氧化溝返回第70頁，課件共116頁，創作于2023年2月基本型：轉刷曝氣返回點擊此處查看其運行工況第71頁，課件共116頁，創作于2023年2月卡魯塞爾式（Carrousel）氧化溝返回第72頁，課件共116頁，創作于2023年2月三溝式氧化溝返回點擊此處查看三溝式氧化溝運行情況特點：流程簡單，無需設置初沉池、二沉池和污泥回流設備；處理效果穩定、管理方便；基建費用低、占地少；具有脫氮除磷功能。第73頁，課件共116頁，創作于2023年2月奧巴勒（Orbal）氧化溝返回點擊此處查看實物照片第74頁，課件共116頁，創作于2023年2月曝氣－沉淀一體化氧化溝返回特點：（1）將二沉池建在氧化溝內，完成曝氣－沉淀二個功能（2）隔墻、三角形導流板、集水管（3）機械表曝（4）占地省，不要污泥回流系統，節省基建費用和運行費用第75頁，課件共116頁，創作于2023年2月船形一體化氧化溝返回第76頁，課件共116頁，創作于2023年2月二沉池交替運行的氧化溝返回第77頁，課件共116頁，創作于2023年2月氧化溝的特征水流混合特征具有完全的混合式特征，同時在某些段內又具有某些推流式特征。存在著好氧區、缺氧區、甚至是厭氧區，有利于生物脫氮除磷工藝方面的特征（1）工藝流程簡單，運行管理方便（2）剩余污泥少，污泥性質穩定（3）耐沖擊負荷（4）處理效果穩定，出水水質好（5）基建費用和運行費用低，分別比普通活性污泥法低40～60％和30～50％（6）其水深取決于采用的曝氣設備，一般為2.5～8.0m，國內氧化溝水深一般在3.5～5.2m返回第78頁，課件共116頁，創作于2023年2月氧化溝的構造及主要組成部分曝氣設備：作用－供氧、混合防止活性污泥沉淀，推動混合液循環流動等功能水平軸曝氣轉刷（轉盤）垂直軸表面曝氣器進出水口位置污水入流口在缺氧區的始端附近混合液出口應在曝氣設備的好氧位置，并應設出水溢流堰回流污泥入流口應在污水流入位置附近入流應設配水井返回第79頁，課件共116頁，創作于2023年2月氧化溝的設計計算氧化溝的容積V需氧量G剩余污泥量WX(V)

曝氣時間t污泥回流比R污泥負荷率NS

返回第80頁，課件共116頁，創作于2023年2月氧化溝的容積V式中：Q—污水平均日流量m3/sY—污泥凈增長系數：（KgMLSS/KgBOD5）Lo,Le—分別為進、出水BOD5濃度ts——污泥齡（日）：X—混合液懸浮固體濃度（MLSS）,(g/m3)一般為2500～5000mg/L

返回第81頁，課件共116頁，創作于2023年2月需氧量GG是以下部分的代數和降解BOD5的需氧量：硝化需氧量：排放剩余活性污泥Wx所造成減少的BOD5量，因此部分BOD5并未耗氧，∴應予以扣除：反硝化過程的產氧量：排放剩余活性污泥Wx所造成減少的NH3-N,因為此部分NH3-N不耗氧，∴應予以扣除：式中：Q—污水設計流量m3/dWx—剩余活性污泥排放量（Kg/d）—分別為進、出水氨氮濃度（mg/L、g/m3）△NO3—還原的NO3濃度（mg/L、g/m3）將G折算成標準狀態下的需氧量，再來選曝氣設備

返回第82頁，課件共116頁，創作于2023年2月剩余污泥量WX(V)推導：∵1/ts=aNrs-b即1/θc=YNrs-Kd

式中：Q——設計污水流量m3/dLr＝(Lo-Le),去除的BOD5濃度mg/Lts——污泥齡（d）a——污泥產率系數：KgMLSS/KgBOD5，對于城市污水，a一般為0.5～0.65b——污泥自身氧化率（d-1）,對于城市污水，b一般為0.05～0.1d-1

返回第83頁，課件共116頁，創作于2023年2月曝氣時間tt=V/Q

返回第84頁，課件共116頁，創作于2023年2月污泥回流比RR=X/(XR-X)×100％式中：X——氧化溝混合液污泥濃度mg/LXR——二沉池底流污泥濃度mg/L返回第85頁，課件共116頁，創作于2023年2月污泥負荷率NS（KgBOD5/KgMLVSS.d）返回第86頁，課件共116頁，創作于2023年2月氧化溝設計注意點與三溝式氧化溝的設計氧化溝設計注意點三溝式氧化溝的設計返回第87頁，課件共116頁，創作于2023年2月氧化溝設計注意點（1）目前通常將氧化溝設計成卡魯塞爾式或三溝式，并按推流式普通活性污泥法布置

MLSS=2000~5000mg/Lts:當僅要求降低BOD5時，為5～8天當要求有機碳氧化和氨氮硝化時，ts為10～20d

當要求有機碳氧化和脫氮時，ts為30dY:凈污泥產率系數，對應于上面不同ts則分別為0.6；0.52～0.55；0.48（2）需氧量計算應考慮前面所述的五個部分，按前面設計公式計算出需氧量計算出標準狀態下的需氧量供氣量曝氣設備（3）曝氣設備通常采用曝氣轉刷和垂直軸表曝機。其充氧能力由產品說明書提供，確定曝氣設備數量及其布置，并應核算是否達到3～5W/m3的功率水平。（4）當要求脫氮時，必須保證溝內由足夠的缺氧區以進行反硝化（5）曝氣時間t≥16h,污泥回流比＝50～100％（6）NS=0.05～0.08KgBOD5/KgMLSS.d（7）氧化溝好氧區DO＝2mg/L±，缺氧區DO≤0.5mg/L（8）三溝式氧化溝工藝由于不設二沉池和污泥回流系統，所以它的曝氣池容積計算與一般氧化溝不同，具體見下面的設計計算。但需氧量計算與供氣量計算與前述相同返回第88頁，課件共116頁，創作于2023年2月三溝式氧化溝設計計算-1（1）氧化溝總容積的計算a.有機碳氧化、氨氮硝化所需容積V1式中：Q——污水平均日流量Lr=Co-Ce;Co-Ce分別為進出水BOD5濃度ts——污泥齡（d），一般為10～20dX——氧化溝MLSS濃度(g/m3)Y——污泥凈增長系數KgMLSS/KgBOD5b.缺氧反硝化區容積V2反硝化區脫氮量W(KgN/d)的計算式中：Q——污水平均日流量(m3/d)——分別為進出水中總氮濃度(KgN/d)Y——污泥凈產率系數Lr=Co-Ce;Co、Ce分別為進出水BOD5濃度KgBOD5/m30.124——微生物細胞分子式C5H7NO2中N占12.4％反硝化區需要的污泥量G(Kg)

式中：W——反硝化區脫氮量(KgN/d)VDN——反硝化速率，當水溫8℃，氧化溝中X為4000mg/L時，VDN＝0.026gNO3-_N/(gMLSS.d)0.026KgNO3-_N/(KgMLSS.d)第89頁，課件共116頁，創作于2023年2月反硝化區容積V2(m3)V2=G/X(m3)式中：X——硝化污泥濃度，一般取4(g/L)c.澄清沉淀區容積三溝式氧化溝的二條邊溝時輪換作澄清沉淀用的當三條溝平均污泥濃度取4g/L，工作周期8h，假設在澄清沉淀過程中活性污泥無活性，由此推算出具有活性作用的污泥占總污泥量的比例，K一般取0.55比例K＝(V1+V2)/V=0.55V:總污泥所占容積V1+V2：具有活性作用的污泥所占容積d.氧化溝總容積V(m3)V=(V1+V2)/K(m3)當分成兩組三溝式氧化溝，則每組溝容積為V/2，取水深H＝3～3.5m，則每組平面面積為V/2.H,則每條溝的平面面積為V/2×H×3(m3)（2）需氧量O2的計算其計算方法與計算公式與前面其他氧化溝計算相同（3）供氧量RO計算與前相同為保證氧化溝五年不沉積，曝氣轉刷輸入能量為安全見，為10W/m3三溝式氧化溝設計計算-2返回第90頁，課件共116頁，創作于2023年2月A-B生物脫氮除磷工藝A—B法的工藝流程A—B工藝流程類型A—B工藝的機理A—B工藝特點A—B工藝的設計返回第91頁，課件共116頁，創作于2023年2月A—B法的工藝流程

A段對有機物以絮凝吸附作用為主，而生物降解為輔，ηBOD5=40～70%；B段對有機物以生物降解為主。常規A—B工藝處理效果：ηBOD5≥90%；ηss≥90%;ηp=(50～70)%；ηTN=(30～40)%返回第92頁，課件共116頁，創作于2023年2月A—B工藝流程類型常規的A—B工藝A—A1/O工藝A—A2/O工藝A—A2/O工藝返回第93頁，課件共116頁，創作于2023年2月A—B工藝的機理進入A段的污水，是直接從排水管網來的，含有大量的細菌和微生物群落，與污水中的懸浮物和膠體組成的懸浮物——微生物共存體，具有絮凝性和粘附力，該共存體再與回流污泥混合后，相互發生絮凝與吸附，此時，難沉降的懸浮物，膠體物質得到絮凝、吸附、粘結后與可沉降的懸浮物一起沉降，使A段的ηss達到（60～80）%，比初沉池的ηss大有提高。A段有機物的去處以絮凝、吸附、沉淀為主，同時A段的活性污泥對一部分可溶性有機物的生物降解，使A段的ηBOD5=(40～70)%，使整個A—B工藝中以非微生物降解的途徑去除的BOD5量大大提高，∴降低了運行費用和基建投資。進入B段的水質水量較穩定，B段的微生物主要為原生動物、后生動物和菌膠團，Ns低（0.15～0.30KgBOD5/KgMLSS·d），水利停留時間2～3h，污泥齡ts15～20d，Do=1～2mg/L，在B段進一步去除BOD、COD。B段Ns低，ts=15～20d，為硝化菌創造了在微生物群體存活繁殖的條件，為B段硝化作用創造了條件。如果要提高A—B工藝的ηTN、ηP，則可將B段設計成A1/O、A2/O或A2/O工藝。

返回第94頁，課件共116頁，創作于2023年2月A—B工藝特點（1）不設初沉池，A段由曝氣吸附池和中沉池組成，B段由曝氣池和二沉池組成，A、B段由獨自的污泥回流系統，因此二段由各自獨特的微生物群體，故處理效果穩定。（2）A段污泥負荷率高達2～6KgBOD5/KgMLSS·d約為普通活性污泥的10～20倍，因此它具有很強的抗沖擊負荷的能力和具有對PH、有毒物影響的緩沖擊能力。水力停留時間短（約3min±），污泥齡短（0.3～0.5）d，細菌是活性污泥微生物的主體。（3）A段活性污泥吸附能力強，能吸附污水中某些重金屬、難降解有機物以及N、P等植物性營養物質，這些物質通過剩余污泥的排除而得到去除。（4）A—B工藝對BOD5、COD、SS、N、P的去除率一般高于普通活性污泥法。（5）由于A段對有機物的高效絮凝吸附作用，使A—B工藝中通過絮凝吸附由排放剩余污泥途徑去除的BOD量大大提高，從而使A—B工藝比普通活性污泥法節省投資20%，降低運行費用15%±。（6）A—B工藝很適合分步建設，首先可建設A段，然后建設B段。（7）主要缺點是產泥量高，有兩個污泥回流系統返回第95頁，課件共116頁，創作于2023年2月A—B工藝的設計-1設計要點a.A段曝氣池Ns=2～6KgBOD5/KgMLSS·d，一般Ns=3～4KgBOD5/KgMLSS·dT停留=25～30min，一般30minO2=0.5KgO2/KgBOD5X=2000～3000mg/L中沉池沉淀時間≤2h，R=（20～50）%DO=0.2～0.7mg/Lb.B段曝氣池根據具體情況，B段應選擇不同的活性污泥工藝，如常規的A—B工藝，則B段就采用普通的活性污泥法。Ns=0.15～0.30KgBOD5/KgMLSS·dT停留=2～3h污泥齡ts=15～20dDO=1～2mg/LR=(50～100)%二沉池沉淀時間2～4h汽水比（7～10）：1第96頁，課件共116頁，創作于2023年2月a.曝氣池容積A段：VA=24Qlo/FS(A)X(A)(m3)FS(A)=24Qlo/V(A)X(A)式中：Q——設計流量m3/hLo——進入A段BOD5濃度，Kg/m3FS(A)——3～4KgBOD5/KgMLSS·dX(A)——2000～3000mg/L（2～3Kg/m3）B段：VB=24Qla/FS(B)X(B)(m3)FS(B)=24Qla/V(B)X(B)Q——設計流量m3/hLa——進入A段BOD5濃度，Kg/m3FS(B)——≤0.3KgBOD5/KgMLSS·dX(B)——3～4Kg/m3總容積V=VA+VB校核A.B段的水利停留時間t=V/Qb.曝氣池的布置對大、中型污水廠，一般為推流式，其工藝尺寸的確定與普通活性污泥法相同。c.需氧量O2（Kg/h）A段：O2(A)=a′QLr(Kg/h)式中：Q——設計流量m3/ha′——需氧量系數，一般為0.4～0.6KgO2/KgBOD5Lr=Lo－La，去除的BOD5量（KgBOD5/m3）B段：O2(B)=a′QLr+b’QNr(Kg/h)式中：Q——設計流量m3/ha′——需氧量系數，B段一般為1.23KgO2/KgBOD5Lr=La－Le，為B段曝氣池去除BOD5濃度：（KgBOD5/m3）b′——去除每千克NO3—N所需氧千克數b′為4.57KgO2/KgNO3—N

Nr=Na－Ne，為B段NO3—N的去除濃度∴總需氧量O2=O2(A)+O2(B)供氣量的計算和曝氣系統的設計與普通活性污泥法相同。A—B工藝的設計-2第97頁，課件共116頁，創作于2023年2月d.沉淀池的計算確定中沉池、二沉池的表面負荷q，求出各自的沉淀池的表面積A沉淀池有效水深取2～4m，一般為3.5m求各段沉淀池的有效容積，校核HRT=V/Q的水利停留時間